宋珊珊 牛永捷
(武漢體育學(xué)院研究生院 湖北武漢 430079)
外部刺激作用于機(jī)體,產(chǎn)生乳酸,乳酸進(jìn)入血液成為血乳酸,通過(guò)測(cè)試血液中血乳酸的濃度可以評(píng)估運(yùn)動(dòng)員單位時(shí)間內(nèi)一堂課或一次訓(xùn)練、一組動(dòng)作中訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度。心率(HR)、血乳酸(BLA)、血清肌酸激酶(CK)、血紅蛋白(Hb)、尿蛋白(T-H 蛋白)等生理生化指標(biāo)目前被用來(lái)評(píng)估不同強(qiáng)度訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度。當(dāng)前,運(yùn)動(dòng)隊(duì)教練員與運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)業(yè)知識(shí)及其對(duì)訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度評(píng)估的認(rèn)知不足[1],同時(shí)對(duì)于血乳酸的測(cè)試細(xì)節(jié)不夠清晰,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)試的形式不夠普及。目前,最新的安靜血乳酸測(cè)試法由于文兵等通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試提出,發(fā)現(xiàn)指尖血穿刺后即刻測(cè)量的BLA 水平顯著高于30s 和50s,認(rèn)為安靜BLA 測(cè)試的準(zhǔn)確方法應(yīng)該在穿刺30s后再進(jìn)行測(cè)試,需要注重受試者的心理反應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響[2]。為此,該文旨在對(duì)血乳酸相關(guān)研究成果進(jìn)行闡述與梳理,客觀評(píng)價(jià)血乳酸在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,為教練員及以后的研究提供參考,反向指導(dǎo)教練員和運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié)負(fù)荷強(qiáng)度,從而適應(yīng)訓(xùn)練和比賽,提高運(yùn)動(dòng)員自身水平。
該文以“血乳酸”為關(guān)鍵詞在中國(guó)知網(wǎng)進(jìn)行檢索,繪制了體育學(xué)科排名前三的機(jī)構(gòu)發(fā)文趨勢(shì)圖(見(jiàn)圖1)。
圖1 體育學(xué)科排名前三的機(jī)構(gòu)發(fā)文趨勢(shì)圖
通過(guò)發(fā)文趨勢(shì)圖了解血乳酸與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的文獻(xiàn)研究的發(fā)展趨勢(shì)。由圖1 得知,發(fā)文量第一的北京體育大學(xué)最早發(fā)文是在1994年;發(fā)文量第二的上海體育學(xué)院于1982年最早發(fā)文;發(fā)文量第三的武漢體育學(xué)院發(fā)文最早。2016年以來(lái),血乳酸發(fā)文逐漸上升,受出刊時(shí)間的影響,科研發(fā)文時(shí)間總是慢于當(dāng)下研究趨勢(shì),因此,在2016年之前的幾年,我國(guó)已經(jīng)對(duì)血乳酸展開(kāi)了深入的研究。
糖酵解的終產(chǎn)物稱(chēng)為乳酸(LA),乳酸擴(kuò)散進(jìn)入血液之后即為血乳酸。當(dāng)下運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中應(yīng)用最普遍的訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度監(jiān)控手段是HR和BLA相結(jié)合,訓(xùn)練后即刻或幾分鐘對(duì)運(yùn)動(dòng)員BLA 進(jìn)行測(cè)試[2],可以得到一次訓(xùn)練課或比賽的強(qiáng)度,通過(guò)對(duì)訓(xùn)練過(guò)后幾分鐘的BLA 值進(jìn)行測(cè)定可以評(píng)估運(yùn)動(dòng)員能量代謝系統(tǒng)供能能力,以此來(lái)達(dá)到訓(xùn)練監(jiān)控的目的。
有學(xué)者在對(duì)BLA 在有風(fēng)天(4 級(jí))和無(wú)風(fēng)天(1 級(jí))的對(duì)比測(cè)試研究中,發(fā)現(xiàn)雖然無(wú)風(fēng)天訓(xùn)練后的BLA 顯著高于有風(fēng)天(P<0.001),但是兩次測(cè)試的BLA 值都不高,未超過(guò)8~9mmol,所以得出應(yīng)該增大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的結(jié)論,應(yīng)使血乳酸達(dá)到8~9mmol。同時(shí),通過(guò)最大努力爬坡沖刺后的BLA測(cè)試結(jié)果得出乳酸耐受力訓(xùn)練應(yīng)該采用心率為164 次/min 左右,血乳酸為12mmol,爬40°折返山坡的重復(fù)訓(xùn)練法的結(jié)論。
還有學(xué)者對(duì)速滑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行了研究,比較了3種不同坡度的訓(xùn)練課以及3站1500m比賽的血乳酸值,表明訓(xùn)練課后血乳酸值越高,運(yùn)動(dòng)員成績(jī)?cè)胶茫瑫r(shí)還顯示出訓(xùn)練課的血乳酸值高于比賽時(shí)的值,說(shuō)明速滑運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練課的負(fù)荷達(dá)到甚至超過(guò)比賽強(qiáng)度。
由此可以得出結(jié)論,血乳酸濃度可以較好地評(píng)價(jià)負(fù)荷強(qiáng)度,可通過(guò)血乳酸測(cè)試值與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)應(yīng)指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。
運(yùn)動(dòng)中隨著訓(xùn)練強(qiáng)度的增強(qiáng)和訓(xùn)練時(shí)間的增長(zhǎng),乳酸的生成量也會(huì)不斷增加,LA生成量的增加體現(xiàn)了糖酵解供能的比例增大。人體的有氧能力是無(wú)氧能力的基礎(chǔ),糖酵解產(chǎn)生的乳酸需要通過(guò)有氧代謝才能夠消除。血乳酸在評(píng)估運(yùn)動(dòng)員有氧、無(wú)氧能力中擔(dān)任重要角色[3-6]。當(dāng)前,在評(píng)估有氧、無(wú)氧能力的研究中主要有耳垂采血以及指尖采血兩種方式。
有氧能力是指各器官系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間有氧工作的能力,有氧代謝通過(guò)有氧氧化提供能量,其供能物質(zhì)主要有糖、蛋白質(zhì)和脂肪,代謝的場(chǎng)所主要為細(xì)胞內(nèi)線粒體。無(wú)氧能力是指人體各器官系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)氧工作的能力。運(yùn)動(dòng)后血乳酸指標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧、無(wú)氧能力監(jiān)控具有重要作用,骨骼肌是人體運(yùn)動(dòng)時(shí)主要耗能器官,在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),體內(nèi)氧氣供應(yīng)不足就會(huì)導(dǎo)致乳酸產(chǎn)生。因此,BLA的變化與人體運(yùn)動(dòng)時(shí)供能系統(tǒng)高度相關(guān)。
王月華等[4]通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段,使用EKF 便攜式血乳酸儀測(cè)定運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后的血乳酸濃度,以乳酸閾功率、乳酸閾心率、峰值血乳酸等指標(biāo)對(duì)國(guó)家速度滑冰隊(duì)運(yùn)動(dòng)員短、中、長(zhǎng)距離有氧及無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力進(jìn)行了解析,發(fā)現(xiàn)男子短距離運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧能力最強(qiáng),長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)員有氧能力最強(qiáng),為備戰(zhàn)2022年北京冬奧會(huì)提供參考借鑒。金樹(shù)達(dá)[7]通過(guò)血乳酸及心率在自行車(chē)爬坡訓(xùn)練中的實(shí)驗(yàn)測(cè)試得出,騎自行車(chē)訓(xùn)練時(shí)可采用心率170次/min左右,蹬5min30s,間歇3min重復(fù)訓(xùn)練法,以提高有氧能力的結(jié)論。孫建華[8]對(duì)遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)中64名優(yōu)秀排球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后1min、3min、5min、7min、10min、12min的血乳酸進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員BLA濃度下降速度越快,肌肉中LA 擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移越快,骨骼肌、心肌的氧化代謝能力越強(qiáng),有氧能力越強(qiáng)。梁永文[9]指出,在長(zhǎng)拳中以80%的力量練習(xí)50s(BLA濃度達(dá)到4~5mmol/L),間歇2min的訓(xùn)練可以發(fā)展運(yùn)動(dòng)員的有氧能力。
武術(shù)套路運(yùn)動(dòng)員和沒(méi)有經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的普通人進(jìn)行遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn),普通人的血乳酸濃度線性增長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員的血乳酸濃度上升幅度慢。此實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)常練習(xí)武術(shù)套路的運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧代謝能力明顯強(qiáng)于普通人[8],因此血乳酸指標(biāo)可以評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧能力。與此同時(shí),血乳酸濃度在達(dá)到5mmol/L時(shí)稍超過(guò)乳酸無(wú)氧與水平;大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后心率達(dá)到187次/分,血乳酸濃度均值為10.19mmol/L;教學(xué)比賽后心率達(dá)到196.7次/分,血乳酸濃度均值上升到12.33mmol/L[9]。長(zhǎng)拳運(yùn)動(dòng)中無(wú)氧供能占70%左右,因此可以通過(guò)提高機(jī)體的乳酸耐受力來(lái)發(fā)展競(jìng)技能力。最大乳酸耐受訓(xùn)練法是血乳酸研究領(lǐng)域中的重要訓(xùn)練手段,在訓(xùn)練中安排1min練習(xí)(血乳酸10mmol/L),間歇時(shí)間2~3min(血乳酸可恢復(fù)到7mmol/L),可以提高運(yùn)動(dòng)員的乳酸耐受能力[10]。
綜上所述,以實(shí)驗(yàn)的方式獲取血乳酸濃度,通過(guò)相關(guān)指標(biāo)評(píng)估濃度范圍得到運(yùn)動(dòng)員比賽或訓(xùn)練中的訓(xùn)練強(qiáng)度及負(fù)荷,以評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的有氧無(wú)氧能力已成為當(dāng)下研究重點(diǎn)。
一次訓(xùn)練課后的訓(xùn)練成果如何,需要有效的評(píng)估方式評(píng)估,以檢驗(yàn)訓(xùn)練方法或訓(xùn)練量是否合適,以此來(lái)改善訓(xùn)練,針對(duì)個(gè)體運(yùn)動(dòng)員調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃。血乳酸相關(guān)測(cè)試指標(biāo)、診斷與分析,能夠有效地反映運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能水平,促使教練員科學(xué)、有效、事宜地組織、安排訓(xùn)練和競(jìng)賽活動(dòng)。
李金珠等[11]的研究中通過(guò)對(duì)山東理工大學(xué)中長(zhǎng)跑隊(duì)8 名運(yùn)動(dòng)員(二級(jí)運(yùn)動(dòng)員)多級(jí)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后1~9min 幾次日晨的血乳酸與血尿素測(cè)試進(jìn)行分析后,認(rèn)為聯(lián)合應(yīng)用BLA 與血尿素(UREA)指標(biāo)能夠較為準(zhǔn)確地監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的身體機(jī)能狀態(tài)和訓(xùn)練水平,同時(shí)得出血乳酸峰值一般在運(yùn)動(dòng)后5~7min出現(xiàn),大強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)間歇時(shí)間應(yīng)該設(shè)置在7~10min。劉存等[12]對(duì)體育考生的HR和BLA等指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)體育考生在考試之前,心率一般處于較快的狀態(tài),在進(jìn)入考場(chǎng)之后,心率達(dá)到最快,然后隨著考試的進(jìn)行,體育考生的心率慢慢回到平靜,心率是一個(gè)由高到低的過(guò)程。而血乳酸指標(biāo)在體育考試之前并不是很高,但是通過(guò)大量運(yùn)動(dòng)量的加試,運(yùn)動(dòng)員的血乳酸值顯著提升,在考試之后,血乳酸的值下降,檢測(cè)其血乳酸值可以預(yù)測(cè)學(xué)生考試成績(jī)。許繼安[13]表明,網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的供能特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)疲勞有著直接聯(lián)系,因?yàn)榫W(wǎng)球運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),產(chǎn)生的乳酸也就較多,乳酸增加就會(huì)引起運(yùn)動(dòng)員的疲勞,這在一定程度上會(huì)降低運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)水平,因此可以通過(guò)血乳酸值來(lái)判定運(yùn)動(dòng)員的疲勞情況和體能恢復(fù)情況,以提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。李洪亮[14]針對(duì)青少年速滑的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),BLA測(cè)定結(jié)果與500m速滑成績(jī)具有顯著性的負(fù)相關(guān)關(guān)系,在規(guī)定的范圍內(nèi),BLA的濃度越高,運(yùn)動(dòng)員的500m 速滑成績(jī)就會(huì)越好;BLA 與1000m速滑成績(jī)具有顯著性的負(fù)相關(guān)關(guān)系,規(guī)定范圍內(nèi),BLA的濃度越高,運(yùn)動(dòng)員的1000m速滑成績(jī)就會(huì)越好。
加拿大科學(xué)家研究顯示,最大BLA 濃度的遺傳度為0.70~0.81mmol/L。由于與糖酵解控制相關(guān)的各種酶(乳酸脫氫酶、磷酸果糖激酶等)的基因存在于常染色體,因此最大BLA 濃度受遺傳影響較大。另外,阿羅斯?邁德博士測(cè)量前800m世界冠軍彼維特血乳酸后使用計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)其成績(jī),結(jié)果預(yù)測(cè)成績(jī)與實(shí)際成績(jī)基本吻合。由此可見(jiàn),通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的血乳酸濃度進(jìn)行有效分析,有利于教練員預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)、選拔優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員。
林文弢等[15]研究認(rèn)為,400m跑運(yùn)動(dòng)員跑后的BLA值低于10mmol/L,表明其無(wú)氧能力差,乳酸值在14~15mmol/L 以上,運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧能力強(qiáng)。所以,運(yùn)動(dòng)員在400m 跑、800m 跑,100m 和200m 游泳訓(xùn)練中血乳酸值最好控制在14~15mmol/L 以上,最大血乳酸在18~23mmol/L。因此,BLA 與耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)高度相關(guān),可作為選拔有氧耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的重要生理指標(biāo)。
運(yùn)動(dòng)選材多用于青少年,由于血乳酸受后天訓(xùn)練的影響較大,大部分的研究都是借助血乳酸與其他運(yùn)動(dòng)指標(biāo)相結(jié)合來(lái)評(píng)定一個(gè)人的運(yùn)動(dòng)能力,目前中并沒(méi)有對(duì)單獨(dú)運(yùn)用血乳酸進(jìn)行選材的研究,為此,在訓(xùn)練中還應(yīng)與項(xiàng)目中其他相關(guān)指標(biāo)結(jié)合進(jìn)行分析運(yùn)用,以免影響分析結(jié)果。
目前,所有研究都是將血乳酸指標(biāo)與其他生理生化指標(biāo)結(jié)合進(jìn)行分析,得出結(jié)論,其中大部分文章都是將心率與血乳酸相結(jié)合進(jìn)行研究。當(dāng)前,評(píng)估運(yùn)動(dòng)員有氧能力、無(wú)氧能力以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,大部分選取指尖血與耳垂血作為采血手段。乳酸閾強(qiáng)度訓(xùn)練也成為當(dāng)下較受歡迎的訓(xùn)練方式。同時(shí),近幾年關(guān)于血乳酸在運(yùn)動(dòng)選材方面的文獻(xiàn)發(fā)文量較少,僅有血乳酸可以作為運(yùn)動(dòng)選材指標(biāo)的相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)于血乳酸如何進(jìn)行運(yùn)動(dòng)選材的文章較少,相關(guān)學(xué)者以后可以在此方面進(jìn)行深入研究。目前的研究中沒(méi)有單獨(dú)用血乳酸指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),血乳酸指標(biāo)與其他生理生化指標(biāo)結(jié)合更能反映實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。